三相异步电动机电流异常运行分析

安阳钢铁集团公司李顺吉骆洪涛陈燕

三相异步电动机电流异常运行分析

安阳钢铁集团公司李顺吉骆洪涛陈燕

安阳钢铁集团公司2800m3高炉重力除尘器螺旋输灰机电机型号为YZ160L-6，额定功率15kW，星形接法。2009年检修更换电机后，在试运行过程中频繁出现热继电器动作保护跳闸现象，很有可能是电机缺相运行所造成的。经过检查发现，电机三相电源线接错，误将电源N线与A相和B相接入电机，更正三相电源接线后，电机恢复正常。本文中，笔者对这种异常现象进行了分析，并提出预防措施。

一、异常现象分析

根据资料，缺相运行是常见故障之一，三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路上熔断器熔体熔断，开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相电动机缺一相电源后如在停止状态，由于合成转矩为零因而堵转（无法启动）。电动机的堵转电流比正常工作的电流大很多，因此在这种情况下，接通电源时间过长或多次频繁地接通电源启动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时，如负载转矩很小，还可维持运转，仅转速略有下降，并发出异常响声，负载重时，运行时间过长，将会使电动机绕组烧毁。电机三相电源线接错也会产生这种现象。现场电机实际电源错误接线如图1。

利用叠加原理对三相电压、电流进行分析。叠加原理即在线性电路中，任一点的电压等于各个电源单独作用时在该点电压的叠加，任一支路电流等于各个电源单独作用时在该支路产生电流的叠加。

通过上述理论计算得电机星形点端电压为电源相电压的1 /3，即73.33V。

接火线相绕组的电压为接零（N）相绕组的电压的2.647倍。A、B相单独作用原理和电流矢量图如图2。

由图2可知：A相电流IA=IA1-IA2

B相电流IB=IB2-IB1，

N相电流IN=-IN1-IN2。

同理，接火线相绕组的电流为接零（N）相绕组的电流的2.647倍。

由上述分析可知，在该错误接线方式时，加在电机上的电源为三相不对称电压（含正序、负序和零序分量），电机仍能产生启动转矩，在轻载情况下，可以启动运转。但是，接火（A、B）线两相电流较大，为接零（N）线相电流的2.647倍，与负载大小无关，近似于电机单相运行状态。

二、预防措施

关于电动机两相运行的保护问题，近年来各地提出很多方案，基本上可以归纳为两大类：一类是安装电动机一相熔断的信号指示，另一类是利用晶体管构成的负序保护。采用这些方法，也有一定效果，但仍不够完善，因此推广应用还不普遍。为此可以采用双组熔断器，构成比较简单而又可靠的电动机两相保护。

大量实践证明，要防止电动机两相运行，只有加强监视，总结经验，注意发现缺相运行的异常现象，及时切除两相运行的电动机，确保电动机的安全可靠运行。根据上述分析结果，采用热继电器可以保护两相一零的错误接线导致的电动机异常运行，在检查处理该故障时要与电机单相故障运行产生的现象区别对待